JPH09237058A - カラー表示パネル及び装置 - Google Patents

カラー表示パネル及び装置

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JPH09237058A
JPH09237058A JP8348051A JP34805196A JPH09237058A JP H09237058 A JPH09237058 A JP H09237058A JP 8348051 A JP8348051 A JP 8348051A JP 34805196 A JP34805196 A JP 34805196A JP H09237058 A JPH09237058 A JP H09237058A
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dot
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dots
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俊太郎 荒谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー表示パネルにおいて解像度変換と多階
調表示を容易に実現する。 【解決手段】 互いに面積の異なるサブドットからなる
第1の色ドットと互いに面積の異なるサブドットからな
る第2の色ドットとにより一画素が構成されたカラー表
示装置において、該第1及び第2の色ドットはそれぞれ
第1のサブドットと該第1の列の有効面積より小さな有
効面積の第2のサブドット列とからなり、該第1の色ド
ットの該第1のサブドット列と該第2のサブドット列と
の間に、該第2の色ドットの該第1又は第2のサブドッ
ト列が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、ワ
ードプロセッサ、TV受像機、カーナビゲーションシス
テム、などの情報処理システムのディスプレイや、ビデ
オカメラのビューファインダーや、プロジェクターのラ
イトバルブ等に用いられる表示パネルの技術分野に属
し、特にカラー表示パネル及び表示装置の技術分野に属
するものである。
【0002】
【従来の技術】解像度が固定されている、つまり画素数
が一定であるドットマトリクス表示パネルでは、表示パ
ネルの解像度より低い解像度の画像を表示する場合に
は、表示パネルの表示領域の一部に画像を表示し、残り
の領域は非表示領域とすることが行われている。
【0003】逆に、パネルの解像度より高い解像度の画
像を表示する場合には、表示パネルの全表示領域に表示
すべき画像の一部を切り出して表示する方式(仮想スク
リーン)で表示している。この場合は、表示パネルに同
時に画像全面を表示することはできない(第1の方
式)。
【0004】本発明者は、画像データの一部を間引きし
た後、拡大することで画像のサイズを表示パネルのサイ
ズにできるだけ合わせる方式(第2の方式)を提案して
いる。(特開平5−119734号公報、欧州特許公開
第0540294号公報)しかしながら、画像データを
間引く為に、表示される画像のぼけを防止したり、不自
然さを解消するには、更なる改善が必要である。
【0005】また、特開平6−295338号には、画
像データの間引きを行わずに、画像データ処理を行う方
式(第3の方式)が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たとおり第1の方式では、表示パネルに同時に画像全面
を表示することはできない。
【0007】また、第2の方式では、間引きにより処理
前の画像データの一部が失われてしまう。
【0008】第3の方式は、演算等のデータ処理が複雑
であり、画像情報処理回路が複雑で大規模になり装置の
低価格化を阻む。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、数多くの実
験と思考錯誤を繰り返した結果、拡大や縮小のような解
像度変換の役目は画像情報処理回路が担う、という従来
の常識を覆し、表示パネル側にその役目を持たせるとい
う発想に至った。そして、ユニークなドットパターンを
パネルにもたせることで上記課題を解決した。
【0010】本発明は、画像情報の処理が容易で、しか
も、サブドットによる多階調表示が可能で、且つ、低価
格の表示装置となりうるカラー表示パネルを提供するこ
とを目的とする。
【0011】本発明の別の目的は、表示画像のぼけを防
止し、文字や線の太さが変わらない表示パネル及び表示
装置を提供することにある。
【0012】本発明の更に別の目的は、入力信号のノイ
ズ(ジッタ)の影響を受けにくいカラー表示パネル及び
表示装置を提供することにある。
【0013】本発明の他の目的は、標準表示モードにお
いては、多階調表示が可能であり、高解像度の表示モー
ドにも対応できるカラー表示パネル及び装置を提供する
ことにある。
【0014】本発明は、互いに面積の異なるサブドット
からなる第1の色ドットと互いに面積の異なるサブドッ
トからなる第2の色ドットとにより一画素が構成された
カラー表示装置において、該第1及び第2の色ドットは
それぞれ少なくとも1つの第1のサブドットと該第1の
サブドットの有効面積より小さな有効面積の少なくとも
1つの第2のサブドットとからなり、該第1の色ドット
の該第1のサブドットと該第2のサブドットとの間に、
該第2の色ドットの該第1又は第2のサブドットが配置
されていることを特徴とする。
【0015】(作用)本発明によれば、異なる有効面積
をもつ複数のドットのなかから所望の解像度を得る為に
必要な組み合わせを適宜選択して表示単位となる画素を
構成できる。よって、所望の解像度が得られる。このよ
うに、表示パネル自体が解像度変換可能なドットパター
ンを有している為に、画像情報処理回路が複雑な演算等
の処理を行う必要がない。よって、従来のデジタル補間
処理やオーバーサンプリングのような信号処理による解
像度変換を行う必要がなくなり、表示画像のぼけを防止
し、文字や線の太さが変わらないようになり、またノイ
ズ(ジッタ)の影響がなくなるという効果を奏する。し
かも、標準表示モードではサブドットによる多階調表示
が行え、表示色数が増大する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0017】図1は、本発明の好適な実施の形態による
表示パネルの画素配列の一部を説明するための図であ
る。
【0018】〔ドットパターン〕本発明に用いられる表
示パネルは以下に述べるようなドットパターン(画素パ
ターン)を有している。
【0019】図1は本発明の実施形態による表示パネル
の一画素と、解像度変換の様子を示す図である。
【0020】ORは原画像情報の一画素分のデータを示
し、Px1は第1の色の第1サブドット、Px2は第1
の色の第2サブドットを示し互いに面積が異なり、それ
ぞれ独立にオン又はオフが可能である。
【0021】同様に第2の色も第1サブドットPx1
1、第2サブドットPx12に分割されており、第1の
色のサブドットと交互に配列されている。
【0022】低解像度表示モードの場合には、原画像の
一画素分のデータORを全ドットに割り当てるのでサブ
ドットPx1とPx2は共にオン又はオフし、サブドッ
トPx11とPx12も共にオン又はオフする。
【0023】但し、階調表示を行う場合には、一画素分
のデータORの階調レベル(輝度レベル)に応じてサブ
ドットを独立してオン又はオフすることで4階調の表示
が行える。
【0024】一方、高解像度表示モードの場合には、原
画像の2画素分のデータが図1の画素に割り当てられ
る。つまり、原画像の第1画素データOR1はサブドッ
トPx1とPx11とに、第2画素データOR2はサブ
ドットPx2とPx12とに、割り当てられる。
【0025】よって、標準表示モードには低解像度表示
モードを設定し、多階調表示による多色表示を行い、表
示画素の大きさが異なったり、表示階調数が低下して
も、どうしても高解像度表示が必要という場合には、上
述した高解像度表示モードでカラー表示パネルを駆動す
ればよい。
【0026】又、サブドットPx2の右隣にサブドット
Px11を配し、サブドットPx1の右隣にサブドット
Px12を配してもよい。この時高解像度表示モードの
場合の第1画素データOR1はサブドットPx1とPx
12に割り当てられ、第2画素データOR2はサブドッ
トPx2とPx11とに割り当てられる。この場合は、
2つの高解像度画素の色バランスが異なるが画素サイズ
の相違は抑制され文字や線のぼけがより一層防止でき
る。
【0027】又、有効面積比は、Px1:Px2=1:
2,Px11:Px12=1:2,Px1=Px11,
Px2=Px12とすることが好ましい。
【0028】図2のPI1は本発明によるカラー画素の
基本パターンの別の例であり、一画素は赤色(R)、緑
色(G)、青色(B)の各色ドットからなる。
【0029】まず、第1の色である赤色(R)について
説明する。
【0030】図の左側の第1列には3つのRサブドット
Px3、Px4が配列されている。ここで2つのサブド
ットPx4は同時にオン又はオフ(点灯又は消灯)する
ように走査される。
【0031】又、第1列より間に別の色のサブドットを
介して右にある第2列には3つのRサブドットPx1、
Px2が配列されている。ここで2つのサブドットPx
2は同時にオン又はオフする。図中の数値は各サブドッ
トの有効面積比を示す。
【0032】同様にG、Bについても2列に配されてい
る。
【0033】そして、高解像度表示モードの場合には、
原画像情報のある一画素分のデータは各色ドットのうち
第1列のサブドットPx3、Px4にのみ供給され、有
効面積の小さな第2列のサブドットPx1、Px2には
原画像情報の別の一画素分のデータが割り当てられる。
【0034】従って、図2のPI1における高解像度表
示モードではX1、X2で示される2画素が原画像の2
画素分のデータを表示する。
【0035】一方、低解像度表示モードでは、図2のP
I1のX1、X2が原画像の1画素分のデータを表示す
るが、各色の2列のサブドットを用いて表示を行う為
に、Px1、Px2、Px3、Px4の各サブドットの
オン又はオフの組み合わせにより16階調の多階調表示
が行なえる。
【0036】図2のPI2はPI1に対してサブドット
Px2とPx4のそれぞれの面積比を変えた変形例であ
る。
【0037】このドットパターンPI2は、上下左右に
鏡映した4つのパターンを一群として、この群を2次元
に配すれば、解像度変換しても各画素の面積が等しくな
るという効果を奏する。詳しくは後述する実施例1を参
照されたい。
【0038】因みにPAは本発明外の比較例である。こ
の例PAでは各色のサブドット(Px1〜Px4)が、
間に他の色のサブドットを介すことなく隣接配置されて
いるので、前述した高解像度表示モードに対応した画素
の空間的分解が出来ない。
【0039】図3のPI3は各ドットの列の配置順序を
変えた例である。有効面積の大きなサブドットの列を第
1列、有効面積の小さなサブドットの列を第2列とする
と、図3のパターンPI3は左からRの第1列、Gの第
2列、Bの第1列、Rの第2列、Gの第1列、Bの第2
列の順に配されている。
【0040】高解像度モードの場合には、パターンPI
3を図中横方向に2つの画素PL1、PL1′に分けて
2×1又は2×2表示を行い、低解像度モードの場合に
は、PL2を一画素として表示する。
【0041】高解像度表示モードの場合は、画素PL1
と画素PL1′とでカラーバランスが異なるので、カラ
ーバランスが全画素に亙って均一となる低解像度表示モ
ードを標準表示モードに設定するとよい。
【0042】更に多階調表示を行う場合には各サブドッ
トを独立してオン又はオフすればよい。例えば各色1サ
ブドットづつ選択して一画素とすれば、図2、3のドッ
トパターンで6画素分表示できる。
【0043】走査線群と情報線群とからなるマトリクス
電極と各サブドットとの関係は、図3に示したように対
応付けすることが望ましい。つまり、走査線S1上には
各色のサブドットのうち、面積が2.5又は5.0のサ
ブドットを配する。それに隣接する走査線S2上には各
色の面積が1.0又は2.0のサブドットを配する。同
様に走査線S1′上には各色の面積1.5と3.0のサ
ブドットを配する。
【0044】一方、6本の情報線I1〜I6にはそれぞ
れ色毎のサブドット列を配する。
【0045】例えば、赤色について説明すると、画素P
L2を単位とする表示を行う場合には走査線S1とS
1′とを電気的に短絡させる。こうすれば、サブドット
Px2、Px4とサブドットPx2′とPx4′とは同
時に選択されるので、サブドットPx2とPx2′又は
サブドットPx4とPx4′とは共に同じ表示状態を呈
する。
【0046】例えば、高解像度表示モードの場合には、
走査線S1を選択して、情報線群I1、I2、I3と情
報線群I4、I5、I6にそれぞれ2画素分の情報信号
を供給する。次に走査線S2とS1′を同時に選択し
て、情報線群I1〜6に2画素分の情報信号を供給す
る。こうして図3のパターンで4画素分の表示が出来
る。
【0047】低解像度高速表示モードの場合には、走査
線S1、S2、S1′を同時に選択して、情報線群I1
〜I6に一画素分の情報信号を供給する。こうして図3
のパターンで一画素分の表示が出来る。前述した、低解
像度多階調表示モードの場合は、S1、S1′を同時選
択し、次にS2を選択して各色16階調表示を行う。
【0048】又、各色の配列順を変えて、左からRの第
1列、Bの第2列、Gの第1列、Rの第2列、Bの第1
列、Gの第2列とすることもできる。別の例としては、
図中左からGの第1列、Rの第2列、Bの第1列、Gの
第2列、Rの第1列、Bの第2列のように配列してもよ
い。
【0049】又、図3のパターンPI3を変形して、画
素PL1において、有効面積の小さい第2列を左端又は
右端にしてもよいし、同様に画素PL1′において有効
面積の大きな第1列を左又は右端に配してもよい。
【0050】図4は図2のパターンPI2を左右上下に
鏡映させて配したパターンを示す図である。勿論、Gの
大小のサブドットを図3のように置換して、図3に示す
パターンを左右上下に鏡映させたパターンにしてもよ
い。
【0051】高解像度表示モードでは、一辺が1536
分の1他辺が1152分の1の画素に原画像の1画素デ
ータを割り当て、中間解像度表示モードでは一辺が10
24分の1、他辺が768分の1の画素に原画像の1画
素のデータを割り当て、低解像度表示モードでは一辺が
682分の1、他辺が512分の1の画素に原画像の1
画素のデータを割り当てる。
【0052】この例では、高解像度(又は低解像度)の
画素の有効面積と中間解像度の画素の有効面積とが2の
べき乗の比になっていない。
【0053】図5は、図4の変形であり、高解像度モー
ドの時の各色ドットがサブドットに分割されていない例
である。
【0054】〔表示パネル〕本発明が適用できる表示パ
ネルは、エレクトロクローミー表示パネル、液晶表示パ
ネル、プラズマ表示パネル、電子放出源をもつFED
(Field Emission Display) パネル、マイクロミラーを
もつDMD(Digital Micromirror Device) パネル、L
EDなどの発光素子アレイをもつパネルなどが挙げられ
る。
【0055】とりわけ、液晶表示パネルは、消費電力が
比較的小さく、小型軽量化・大面積化が容易なために有
効であり、単純マトリクス型、TFTアクティブマトリ
クス型、MIM型などがある。中でも強誘電性液晶・反
強誘電性液晶となるカイラルスメクティック液晶を用い
た単純マトリクス型パネルは、大画面化や高精細化が容
易なので、本発明が好ましく適用できる。本発明では、
米国特許第4,655,561号、第5,091,72
3号、第5,189,536号等に詳しく記載されてい
る強誘電性液晶表示パネルの構造と同じような構造を採
用できる。
【0056】また、Proceedings of the 15th Internat
ional Display Research Conference,Oct.1995,pp259-2
62に記載の双安定ツイストネマティック(BTN)液晶
を用いた液晶表示パネルにも本発明は好ましく適用でき
る。このBTN液晶は2つの準安定状態を呈し、これを
明暗に対応させることで表示を行う。
【0057】本発明に用いられるドットの有効面積は、
単純マトリクス型の液晶表示パネルであれば走査電極と
信号電極とが対向した部分の面積で規定され、アクティ
ブマトリクスパネルであれば共通電極と画素電極(ドレ
イン電極)とが対向した部分の面積で規定される。ま
た、これらのパネルに限らず、本発明のドットの有効面
積は、ブラックマトリクスのような遮光部材によって規
定された部分の面積であってもよい。プラズマディスプ
レイや、FEDでは蛍光体のような発光体が配置された
部分の面積で規定され、DMDでは、マイクロミラーの
面積で規定できるであろう。
【0058】〔階調表示〕本発明の表示パネルにおいて
は、階調情報を含む画像情報信号を処理することで中間
調の画像を表示することができる。これは、画素の光学
変調要素(液晶、電子源、ミラー等)への印加電圧やパ
ルス幅の少なくとも何れか一方を階調情報に応じて変調
すればよい。具体的には、TN液晶を用いた表示パネル
であれば画素の液晶への印加電圧を階調情報に応じて変
調すればよい。
【0059】これに対して、本発明の表示パネルにおい
ては、所定のドットを更に複数のドット(サブドット)
に分割して、画素内に明状態のドットと暗状態のドット
とを形成して輝度を変調する面積階調表示がより好適で
ある。そして、このような面積階調表示は、2つの光学
的状態(明暗)を選択的に呈する性質の表示パネル、特
にメモリ性をもつ表示パネルに適しており、具体的には
強誘電性液晶表示パネルやBTN液晶表示パネルであ
る。
【0060】本発明に用いられる面積階調表示では、複
数の解像度のうち、主となる解像度画素において最も階
調数が多くなるように選択するとよい。
【0061】参考までに従来の分割方法は、欧州特許公
開第0671648号公報に記載されている。
【0062】本発明では、このような分割方法をある解
像度の場合に適用できるようにサブドットの面積比を調
整する。
【0063】〔カラー表示〕本発明においては、自発光
型の表示パネルにおいては、発色体の色を複数色とし、
光の透過率や反射率を制御する表示パネルにおいては、
カラーフィルターを設けることで、カラー表示を行う。
発色体やフィルターの色としては、赤(R)、緑
(G)、青(B)の3原色であっても、イエロー(Y)
マゼンタ(M)シアン(C)の補色であってもよく、特
定の色を再現する特殊用途の場合はこれ以外の色及びそ
の色の組み合わせであってもよい。また、白色の輝度を
高める為に着色のない画素を更に有していてもよい。特
に本発明はカラーフィルターを用いた表示パネルに好適
であり、各ドットはカラーフィルタ−の各色要素とブラ
ックマトリリクスのような遮光部材によりその平面形状
や有効面積が規定される。
【0064】〔駆動〕図6は、本発明に用いられる表示
装置の駆動制御装置を示すブロック図であり、30は上
述した構成の表示パネルを、IDVRは表示パネル30
の情報線に信号を供給する情報線駆動手段を、SDVR
は表示パネル30の走査線に信号を供給する走査線駆動
手段を示している。これら駆動手段は、駆動制御手段D
CNTにより制御されるとともに、表示すべき画像情報
に応じた信号を信号処理手段SPCRから受け取る。
【0065】入力端子INから入力された画像情報は信
号処理手段SPCRにて、表示解像度の検知、表示パネ
ルの各ドットに対応した信号への変換がなされる。こう
した変換された信号は駆動手段IDVR,SDVRに入
力される。駆動手段IDVR,SDVRは入力信号に応
じて表示パネルを駆動するに適した電圧パルスを発生
し、走査線と情報線に供給する。
【0066】駆動手段IDVRとしては、シフトレジス
タの機能やメモリ機能やパルス幅をきめるスイッチ機能
などを備えていることが望ましい。
【0067】駆動手段SDVRとしては、デコーダやパ
ルス幅をきめるスイッチ機能を備えていることが望まし
く、必要に応じて、メモリやアドレス検出回路を付加し
ても良い。
【0068】信号処理手段SPCRとしては、解像度を
検出する検出機能を備え、その検出結果に応じてもとの
情報と表示パネルのドットと対応つけを行う機能を持っ
ていればよい。解像度情報が予め画像情報とともに入力
されてくる場合には、それに応じて対応付けを行えばよ
い。
【0069】
【実施例】以下、本発明の各実施例について述べるが、
本発明はこれらの各実施例に限定されることはなく、本
発明の目的が達成されるものであれば、各構成要素がそ
の代替物や均等物へ置換されたものも本発明の範疇に含
まれる。
【0070】(実施例1)実施例1による表示装置は、
入力する画像信号の縦横の解像度を検出する解像度検出
回路、入力データを走査線上の画素の書込に対応した画
像情報に変換すると共に複数の変換方法が切り換え可能
な画像変換回路、走査する走査線の選択を行うと共に、
複数の選択方法が切り換え可能な走査線選択回路、前記
解像度検出回路が第1の解像度モードを検出した際に、
1つのピクセルが複数のサブピクセルから構成され、そ
のサブピクセルの点灯の組み合わせで複数の階調を表現
できるよう電極幅の比を持つと共に、第2の解像度モー
ドの際にサブピクセルの一部を用いて、もしくは該ピク
セルと隣のピクセルのサブピクセルとの組み合わせによ
り、第1の解像度モードとは異なる大きさのピクセルを
形成できるよう電極幅の比を持ったマトリクス電極を有
し、前記解像度検出回路の検知した解像度モードによっ
て前記画像変換回路の変換方式及び走査線選択回路の選
択方式を制御する制御手段を有することにより、パーソ
ナルコンピュータの出力する画像の解像度モードに合わ
せて、マトリクスディスプレイ装置の表示解像度自体が
変化し、整数倍、もしくは整数分の一でない、複数の解
像度モードに対しても画面全体、もしくはそれに近い大
きさの表示を可能とするものである。
【0071】図7は本実施例の表示装置のシステム全体
を示すブロック図である。図中10はコンピュータやワ
ークステーションなどからの画像信号を入力し、デジタ
ルRGB信号及び水平同期信号(HSYNC)、垂直同
期信号(VSYNC)、ピクセルクロック(PCLK)
を生成する画像信号入力回路、11はデジタルRGB信
号から後述する表示パネルの走査線上の画素への書き込
みに対応した画像情報への変換を行う画像処理回路、1
3は画像の何処のラインが書き変わったかを検知し、表
示コントローラ17に伝える動き検知回路、14は画像
信号の縦・横の解像度を判定し表示モード(DMOD
E)を表示制御コントローラ17、駆動制御回路20へ
伝える表示モード検知回路、15は画像処理回路11か
ら出力されたデータをフレームメモリ16に格納し、ま
た1ライン分のデータをフレームメモリから読み出し、
画像情報(PD0−15)を出力するライン出力制御回
路、17はマイクロコンピュータで形成した表示制御コ
ントローラである。
【0072】また、20はワンチップマイクロコンピュ
ータで形成した駆動制御回路、21は走査線上の画素へ
の書き込みに対応した画像情報の転送を遅延させる遅延
回路、22は画像情報を直列−並列変換するシフトレジ
スタ、23は1走査線上の画素への書き込みに対応した
画像情報を格納するラインメモリ、24は画像情報に基
づいた駆動波形電圧を発生させる情報信号発生回路、2
5は走査線を指定するためのアドレス情報を検出するア
ドレス検出回路、26はアドレス検出回路25で検出し
た走査線アドレス情報デコードし、選択すべき走査線を
指定するデコーダ、27はデコーダよりの指定走査線情
報を格納するメモリ、28はデコーダ26とメモリ27
からの指定走査線情報に基づいて、それぞれ指定された
走査線が駆動されるように駆動波形電圧を発生する走査
信号発生回路、30は走査線と情報線とで形成したマト
リクス電極及び強誘電性液晶を備えた表示パネルであ
る。
【0073】図8は実施例1にかかる表示パネル30の
構成を表した図である。31a〜rは情報線電極であ
り、32a〜iは走査線電極である。また、情報線電極
の上と、走査線電極の左に示した数字はそれぞれの電極
の幅の比を表している。情報線電極は左端から 10:10:10:5:5:5:5:5:5:10:1
0:10 という比が連続するように、それぞれの電極幅が決めら
れており、走査線電極は上端から 21:9:15:15:9:21 という比が連続するように、それぞれの電極幅が決めら
れている。
【0074】図9は図8の表示パネル上にRGBのカラ
ーフィルタを形成した様子を示した図である。ストライ
プ状のカラーフィルタは情報線電極上にそれぞれ形成さ
れ、左端から RGBRGBRGBRGB・・・ という順番で並んでいる。また、図中の数字は各情報線
電極と、各走査線電極が重なった領域の面積比を示して
おり、以降この領域を便宜上「ドット」と呼ぶ。
【0075】又、このドットは必要に応じて遮光部材で
ドット間が遮光される。
【0076】以下、本発明の表示装置の動作を図6と照
らし合わせて説明する。
【0077】コンピュータやワークステーションからの
RGBビデオデータを入力した画像信号入力回路10は
RGBデジタル信号及びタイミング信号(水平同期信号
=HSYNC、垂直同期信号=VSYNC、ピクセルク
ロック=CLK)を画像処理回路11、動き検知回路1
3、表示モード検知回路14に対して出力する。
【0078】(動き検知回路)動き検知回路13はタイ
ミング信号に従いRGBデジタル画像を入力すると同時
にフレームメモリ12の中に保存してあった前フレーム
の画像を読み出し、各画素毎に比較を行う。そして1水
平ラインの中で、前フレームと現フレームの差が予め決
めてあった「しきい値」より大きな画素がある場合に
は、そのラインの番号を動き検知信号(MD)として走
査制御コントローラに対して出力する。
【0079】(表示モード検知回路)表示モード検知回
路は前記タイミング信号(水平同期信号、垂直同期信
号、ピクセルクロック)から縦、横の解像度を検出し、
表示モード情報(DMODE)として、表示制御コント
ローラ17及び駆動制御回路20へ伝える。
【0080】(画像処理回路)本発明における信号処理
手段としての画像処理回路11は前述のタイミング信号
に従いRGBデジタル画像をRGB各4ビットで入力す
ると共に表示パネルの走査線上の画素への書き込みに対
応した画像情報への変換を行う。
【0081】図10、11は画像処理回路11が行う変
換と生成するラインデータの様子を示した図である。画
像処理回路11は表示制御コントローラからの指示(I
MODE)に従い3種類の変換を行う。
【0082】IMODE=0の時には図10に示すよう
に1ライン分の入力データから2ライン分のデータLD
(2n),LD(2n+1)を生成する。そしてRGB
の各上位2ビットがLD(2n)に、下位2ビットがL
D(2n+1)ラインに割り当てられるように変換が行
われる(図中P1R3は第1ピクセルのR(赤)のビッ
ト3を示し、P2G1は第2ピクセルのG(緑)のビッ
ト1を示している。)。
【0083】IMODE=1の時にはRGB各データの
上位1ビットだけを使用して、1ライン分の入力データ
から1ライン分の出力データ(LD)生成する。最初
(左端)の画素データからはRGBの上位1ビットを1
つずつ割り当て、次の画素データからはRGB各データ
の上位1ビットを2つ分割り当てる。また更に次の画素
データからは上位1ビットを1つずつ割り当てるという
ように出力ラインを生成する。ピクセル毎の割り当ては
第1ピクセル=RGB 第2ピクセル=RGBx2 第
3ピクセル=RGB第4ピクセル=RGB 第5ピクセ
ル=RGBx2 第6ピクセル=RGB・・・となって
いる。
【0084】IMODE=2の時にはRGB各データの
4ビット全てを使用して、1ライン分の入力データから
1ライン分の出力データ(LD)生成する。各画素のR
GB各データ(0〜15の値)をテーブルにより変換し
て出力ラインを生成する。図12の入力は各ピクセルの
各色の値(図11では例えばP1R)であり、a及びb
は例えばP1Rの値を入力したときのP1RaとP1R
bの値に対応する。
【0085】(ライン出力制御回路)ライン出力制御回
路15は画像処理回路11から出力された、表示パネル
の走査線上の画素への書き込みに対応した画像情報をフ
レームメモリ16に格納する。また駆動制御回路20か
ら入力するFHSYNC信号に応答して1ライン分のデ
ータをフレームメモリから読み出し、画像情報(PD0
−15)とその画像情報の走査線アドレス情報(=ライ
ン番号)を出力する。この時どのラインの画像データを
出力するかは、表示制御コントローラからの指示によっ
て決定される。
【0086】(表示制御コントローラの動作)表示制御
コントローラ17は常時行う表示パネルの「リフレッシ
ュ走査=インターレース走査」の走査ラインの決定、及
び動き検知回路13からの動き検知信号(MD)に応じ
て、変化のあったラインを優先的に表示パネルに表示す
る「部分書換=ノンインターレース走査」の走査ライン
の決定を行いライン出力制御回路15への指示を行う。
【0087】図13に表示制御コントローラが内部に有
するフラグメモリを示す。フラグメモリは表示パネルの
走査線数分のビット量があり、各ラインに対応するビッ
トが1つある。
【0088】表示制御コントローラは図14に示す処理
に従って出力するラインを決定し、ライン出力制御回路
15へ指示する。以下この図14に沿って動作を述べ
る。表示コントローラは先ず、図13に示したようにフ
ラグメモリに1フィールドのリフレッシュ走査分のフラ
グのビットを1とする。これら1がセットされたフラグ
のビットはこれから行う1フィールド分のリフレッシュ
走査で出力する全ラインに対応しており、例えばリフレ
ッシュ走査を3フィールドインターフェース走査なら
ば、 第1フィールド=0、3、6、9、12、15、18・
・・・・ 第2フィールド=1、4、7、10、13、16、19
・・・・・ 第3フィールド=2、5、8、11、14、17、20
・・・・・ という順番で走査が行われるので、例えばこれから第1
フィールドの走査を行うのであれば、フラグメモリには
0、3、6、9、12、15・・・というラインに対応
するビットに1がセットされることになる。走査制御コ
ントローラ17はフラグメモリへのビットセットを終え
ると上端のライン(ライン0)から順番にフラグメモリ
の内容を見て行き、1がセットされたビットを見つける
と、そのビットに対応するラインのデータを出力するよ
うにライン出力制御回路15に対して指示を行う。
【0089】また、表示制御コントローラ17は動き検
知回路13から動き検知信号を受け取ると、図15に示
すように割り込み処理で、内部に持ったフラグの対応す
るラインを示すビットを1とする。従って、図14に示
した処理により、例えばライン10から15にかけて動
きが検知された場合には、0、3、6、9、10、1
1、12、13、14、15、18という順番で走査が
行われ、ライン10から15までは3フィールドインタ
ーレース走査ではなく、ノンインターレースで表示され
る。
【0090】(遅延回路、駆動制御回路)駆動制御回路
20は図16のT1の期間でFHSYNC信号を“L”
レベルにし、データ受け入れが可能であることをライン
出力制御回路に伝える。ライン出力制御回路はその立ち
下がりを検出しAH/DL信号をPD0−PD15(画
像情報と走査線アドレス情報)をFCLK信号と同期し
て転送する。AH/DL信号は画像情報と走査線アドレ
ス情報を同一伝送路にて転送しているため、その識別信
号としても用いられている。この、AH/DL信号が
“H”レベルの期間に転送されるPD0−PD15は走
査線アドレス情報を示し、“L”レベルの期間は画像情
報を示している。駆動制御回路20はAH/DLを遅延
回路21へのディレイイネーブルトリガ信号(DE)に
することにより、ライン出力制御回路15から転送され
る画像情報と走査線アドレス情報のうち、画像情報(L
D)だけが遅延回路21にFCLKと同期して転送され
る。また反対にアドレス検出回路25では走査線アドレ
ス情報のみが検出される。
【0091】そして、駆動制御回路20は駆動開始信号
(ST)を出力し、シフトレジスタ22の内容をライン
メモリ23にラッチする。と同時に、このタイミングで
走査線アドレス情報はデコーダ26にアドレス検出回路
から転送され、そのアドレス情報をデコードし、消去ラ
インが指定される。
【0092】図17は駆動電圧の印加タイミングチャー
トを、図18は各信号の電圧波形を示している。
【0093】この期間T1は1H(1ラインを書き換え
る時間)に相当している。期間T2で、駆動制御回路か
ら出力された駆動開始信号により駆動は開始する。この
時消去される走査線はデコーダ26により指定されたラ
イン(ここではL1に相当)、であり、同時に画像情報
が書き込まれる走査線はメモリ27にセットされたライ
ン(ここではL0に相当)である。それぞれ、セットさ
れたラインL0,L1は走査信号発生回路28にて同時
に駆動される。
【0094】この時、走査線L1に印加される駆動電圧
は、図17に示す“消去位相部”に対応するもので、走
査線L0に印加される駆動電圧は図17に示す“書き込
み位相部”に対応するものである。なお、図17は電圧
波高値がV1、V2とV3をもつ走査選択信号と電圧0
の走査非選択信号が示されている。
【0095】一方、駆動制御回路20は次の情報PD0
−PD15を受け入れるためにFHSYNCを“L”に
ライン出力制御回路からの情報を受け取る。上記と同様
に遅延回路21に画像情報(L2に相当)が転送され、
同時にその前の画像情報(L1に相当)はシフトレジス
タ22に転送される。そしてアドレス検出回路25は走
査線アドレス情報(L2に相当)を検出する。そして、
駆動制御回路は駆動開始信号(ST)を出力し、シフト
レジスタ22の画像情報(L1に相当)をラインメモリ
にラッチする。と同時に、このタイミングで走査線アド
レス情報(L2に相当)はデコーダ26に転送され、走
査線L1の指定はメモリ27にセットされる。同様にし
て、期間T3は走査線L2の画素が消去され、走査線L
1上の画素がラインメモリ23に格納されている画像情
報L1の値に応じて、黒又は白に書き換えられる。この
ような手順で表示パネルの走査が行われる。
【0096】(デコーダ)図19はデコーダ26を示し
た図である。デコーダはアドレス検出回路25から指定
された走査線アドレス情報を走査信号発生回路の実際に
駆動する走査線に対応する回路をアクティブにする選択
信号(S0−11)への変換を行っている。またデコー
ダは駆動制御回路からのSMODEに応じて異なる変換
を行う。図20、21はSMODE=0〜3の時の変換
の内容を示したものである。また、図19のAにおいて
は説明を簡単にするため、アドレス情報はA0−3の3
ビット、選択信号はS0−011の12ビットとしてい
るが、アドレス情報を12ビットとする場合には図19
のBのように走査線アドレス情報A0−11をもう一つ
のデコーダに入れ、図19のAのデコーダのA0−3に
対応する信号と及びCS信号を生成してやればよい。
【0097】以下に表示モード検知回路が出力するDM
ODE信号と、表示制御コントローラが画像処理回路に
対して出力するIMODE信号、駆動制御回路がデコー
ダ26に対して出力するSMODE信号、及び表示制御
コントローラがライン出力制御回路に出力するOFFS
ET信号の関係を示す。
【0098】
【外1】
【0099】以下にホストコンピュータの解像度がH=
1024、V=768という解像度の信号を出力してい
るときの、本発明の表示装置の表示動作について述べ
る。表示モード検知回路は入力した信号のタイミングか
ら、DMODE=0の信号を出力する。これを受けて、
表示制御コントローラは画像処理回路に対し、IMOD
E=0を出力する。画像処理回路は図9に示したような
画像データの変換を行い、1ラインの入力に対し、2ラ
イン分のデータが生成される。一方駆動制御回路はデコ
ーダ26に対してSMODE=0を出力し、デコーダは
走査選択信号を出力する。図22はこの時の表示パネル
上の1画素分に相当する大きさを示しており、1画素は
図23に示すようにRGB各色R0〜R15の16階調
(=4096色)が表現できる画素となる。
【0100】また、ホストコンピュータの解像度がH=
1536、V=1152という解像度の信号を出力して
いるときには、表示モード検知回路は入力した信号のタ
イミングから、DMODE=2の信号を出力する。これ
を受けて、表示制御コントローラは画像処理回路に対
し、IMODE=1を出力する。画像処理回路は図11
に示したような画像データの変換を行い、1ラインの入
力に対し、1ライン分のデータが生成される。一方駆動
制御回路はデコーダ26に対してSMODE=2を出力
し、デコーダは走査選択信号を出力する。図24はこの
時の表示パネル上の1画素分に相当する大きさを示して
おり、1画素は図25に示すようにRGB各色が2階調
(=8色)を持つ画素となる。
【0101】また、ホストコンピュータの解像度がH=
768、V=576という解像度の信号を出力している
ときには、表示モード検知回路は入力した信号のタイミ
ングから、DMODE=1の信号を出力する。これを受
けて、表示制御コントローラは画像処理回路に対し、I
MODE=2を出力する。画像処理回路は図11に示し
たような画像データの変換を行い、1ラインの入力に対
し、1ライン分のデータが生成される。一方駆動制御回
路はデコーダ26に対してSMODE=1を出力し、デ
コーダは走査選択信号を出力する。図26はこの時の表
示パネル上の1画素分に相当する大きさを示しており、
1画素は図27に示すようにRGB各色が3階調(=2
7色)をもつ画素となる。
【0102】また、ホストコンピュータの解像度がH=
640、V=480という解像度の信号を出力している
時にも同様にDMODE=1,IMODE=2,SMO
DE=1となる。この場合画像が表示パネル全体には表
示されないが、ライン出力制御回路がフレームメモリに
画像データを格納する際、OFFSET信号に応答して
フレームメモリ上のX=64,Y=48を左上端として
格納するため、表示パネル上の中心に画像が表示され
る。
【0103】(実施例2)更に、上記実施例1の表示パ
ネル上の各色ドットの走査線の長手方向に沿った配列を
図3に示すように変更したものがより好ましい本発明の
実施例2である。
【0104】以上説明してきた内容は本発明の一実施例
であり、本発明の本質からすれば、表示パネルの色数に
依存することはない。
【0105】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、同
一のマトリクス表示装置に複数の解像度の画像信号を入
力した際にも、その解像度に合わせて一画素の大きさが
変化するため、画像上の1ピクセルとパネル上の画素が
1:1に対応した鮮明な画像、つまり従来問題になって
いたような、表示領域の小ささや補間・間引き処理によ
るボケや不自然さを出すことなく、常に表示パネル全
体、もしくは表示パネルのサイズに近いサイズでの表示
が可能となる。しかも、サブドットによる多階調表示も
行え、多色カラー表示を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施の形態によるカラー表示パ
ネルのドット配列と解像度変換の様子を説明する為の図
である。
【図2】本発明のカラー表示パネルによる画素のドット
パターンを説明する為の模式図である。
【図3】本発明のカラー表示パネルによる画素の別のド
ットパターンを示す模式図である。
【図4】本発明のカラー表示パネルによるドットパター
ンを示す模式図である。
【図5】本発明のカラー表示パネルのドットパターンを
示す模式図である。
【図6】本発明の好適な実施の形態による表示パネルの
駆動制御装置のブロック図である。
【図7】本発明の実施例1による表示パネルの駆動制御
装置のブロック図である。
【図8】実施例1による表示パネルの構成を示す模式図
である。
【図9】実施例1による表示パネルの画素配列の一部を
示す模式図である。
【図10】実施例1による表示情報の解像度変換処理を
説明する為の図である。
【図11】実施例1による表示情報の解像度変換処理を
説明する為の図である。
【図12】図11の表示情報の解像度変換処理に用いら
れる論理表を示す図である。
【図13】実施例1に用いられるフラグメモリと走査線
の関係を示す図である。
【図14】実施例1の表示制御コントローラの処理の手
順を示す図である。
【図15】実施例1の表示制御コントローラの処理の手
順を示す図である。
【図16】実施例1のライン出力制御回路から表示パネ
ルの駆動までの一連の動作タイミングを示すライミング
チャートの図である。
【図17】実施例1の表示パネルの駆動電圧の印加タイ
ミングを示すタイミングチャートの図である。
【図18】実施例1の表示パネルの駆動電圧波形を示す
図である。
【図19】実施例1に用いられるのデコーダの構成を示
す図である。
【図20】実施例1に用いられるのデコーダの動作を示
す論理表を示す図である。
【図21】実施例1に用いられるのデコーダの動作を示
す論理表を示す図である。
【図22】実施例1による表示パネルのある解像度表示
の際の画素の単位を示す模式図である。
【図23】図22に示した解像度のときの階調表示の様
子を示す模式図である。
【図24】実施例1による表示パネルの別の解像度表示
の際の画素の単位を示す模式図である。
【図25】図24に示した解像度のときの階調表示の様
子を示す模式図である。
【図26】実施例1による表示パネルの更に別の解像度
表示の際の画素の単位を示す模式図である。
【図27】図25に示した解像度のときの階調表示の様
子を示す模式図である。

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに面積の異なるサブドットからなる
    第1の色ドットと互いに面積の異なるサブドットからな
    る第2の色ドットとにより一画素が構成されたカラー表
    示装置において、 該第1及び第2の色ドットはそれぞれ少なくとも1つの
    第1のサブドットと該第1のサブドットの有効面積より
    小さな有効面積の少なくとも1つの第2のサブドットと
    からなり、 該第1の色ドットの該第1のサブドットと該第2のサブ
    ドットとの間に、該第2の色ドットの該第1又は第2の
    サブドットが配置されていることを特徴とするカラー表
    示パネル。
  2. 【請求項2】 高解像度表示モードの場合は、該第1の
    サブドットにのみ、原画像情報の一画素分のデータに応
    じた情報信号が供給され、低解像度表示モードの場合
    は、該第1及び第2のサブドットに該一画素分のデータ
    に応じた情報信号が供給されるように該カラー表示パネ
    ルを駆動する請求項1に記載のカラー表示パネルを有す
    る装置。
  3. 【請求項3】 第1の階調表示モードの場合は、原画像
    情報の一画素分のデータに応じた情報信号が該第1のサ
    ブドットにのみ供給され、該第1の階調より多階調の表
    示モードの場合は該一画素分のデータに応じた情報信号
    を該第1及び第2のサブドットに供給されるように該カ
    ラー表示パネルを駆動する請求項1に記載のカラー表示
    パネルを有する装置。
  4. 【請求項4】 該表示パネルは更に互いに面積の異なる
    サブドットからなる第3の色ドットを含む請求項1に記
    載のカラー表示パネル。
  5. 【請求項5】 前記第1乃至第3の色ドットは、それぞ
    れ赤、緑、青色である請求項4に記載のカラー表示パネ
    ル。
  6. 【請求項6】 前記サブドットの面積は遮光部材と色フ
    ィルターにより規定されている請求項1に記載のカラー
    表示パネル。
  7. 【請求項7】 前記サブドットは走査線に印加される電
    圧と情報線に印加される電圧とで表示状態が定められる
    請求項1に記載のカラー表示パネル。
  8. 【請求項8】 前記ドットは明・暗いずれかの光学的状
    態を選択的に呈する請求項1に記載のカラー表示パネ
    ル。
  9. 【請求項9】 前記表示パネルは、液晶を用いた液晶表
    示パネルである請求項1に記載のカラー表示パネル。
  10. 【請求項10】 前記表示パネルは、2つの準安定状態
    を呈するネマチック液晶を用いた液晶表示パネルである
    請求項1に記載のカラー表示パネル。
  11. 【請求項11】 前記表示パネルは、カイラルスメクテ
    ィック液晶を用いた液晶表示パネルである請求項1に記
    載のカラー表示パネル。
  12. 【請求項12】 前記一画素は、更に第3の色ドットを
    含み、該第3の色ドットは少なくとも1つの第1のサブ
    ドットと該第1のサブドットの有効面積より小さな有効
    面積の少なくとも1つの第2のサブドットからなる請求
    項1記載のカラー表示パネル。
  13. 【請求項13】 前記第1の色ドットの前記第1のサブ
    ドットと前記第2のサブドットとの間に、更に前記第3
    の色ドットの前記第1又は第2のサブドットが配されて
    いる請求項12記載のカラー表示パネル。
  14. 【請求項14】 前記第1の色ドットの前記第1のサブ
    ドットと前記第2の色ドットの前記第2のサブドットと
    が隣接する請求項1記載のカラー表示パネル。
  15. 【請求項15】 前記第1の色ドットの第1のサブドッ
    トと前記第3の色ドットの第1のサブドットとの間に、
    前記第2の色ドットの第2のサブドットが配され、前記
    第1の色ドットの第2のサブドットと前記第3の色ドッ
    トの第2のサブドットとの間に、前記第2の色ドットの
    第1のサブドットが配される請求項12記載のカラー表
    示パネル。
  16. 【請求項16】 前記第1の色ドットの第1のサブドッ
    トと同じ列には、該第1及び第2のサブドットとのいず
    れとも異なる有効面積をもつ第3のサブドットが配され
    ている請求項1記載のカラー表示パネル。
  17. 【請求項17】 前記各色ドットの第1及び第2のサブ
    ドットと同じ列には、該第1及び第2のサブドットのい
    ずれとも異なる有効面積をもつ第3及び第4のサブドッ
    トが配されている請求項12記載のカラー表示パネル。
  18. 【請求項18】 前記第1の色ドットの第1のサブドッ
    ト及び第2のサブドットと、前記第2の色ドットの第1
    のサブドット及び第2のサブドットと、は同じ走査線上
    にある請求項1記載のカラー表示パネル。
  19. 【請求項19】 前記各色ドットの第1及び第2のサブ
    ドットは同じ走査線上にあり、前記各色ドットの第3及
    び第2のサブドットは該走査線とは異なる別の走査線上
    にある請求項17記載のカラー表示パネル。
  20. 【請求項20】 前記各色ドットは更に該第1乃至第4
    のサブドットと異なる有効面積をもつ第5及び第6のサ
    ブドットとを含む請求項17記載のカラー表示パネル。
  21. 【請求項21】 前記各色ドットの第1及び第2のサブ
    ドットは第1の走査線上にあり、第3及び第4のサブド
    ットは第2の走査線上にあり、第5及び第6のサブドッ
    トは第3の走査線上にある請求項20記載のカラー表示
    パネル。
  22. 【請求項22】 前記各色ドットの第1、第3、第5の
    サブドットは第1の情報線上にあり、第2、第4、第6
    のサブドットは第2の情報線上にある請求項21記載の
    カラー表示パネル。
  23. 【請求項23】 前記第1及び第3の走査線は同時に選
    択される請求項21記載のカラー表示パネル。
  24. 【請求項24】 前記各色の第1のサブドットの有効面
    積は、第2のサブドットの有効面積の2倍である請求項
    21記載のカラー表示パネル。
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